Заміна літію вже тут: батареї позбавили головної проблеми за рахунок простого мінералу

Натрій-іонні АКБ — це багатообіцяюча альтернатива літію, оскільки натрій — дешевший і поширеніший ресурс. Однак катоди таких батарей швидко руйнувалися при контакті з повітрям і вологою. Нова розробка Токійського наукового університету здатна виправити цей дефект, пише EurekAlert.

У чому секрет кальцію

Експерти працювали з одним із найперспективніших катодних матеріалів для натрій-іонних батарей зі складною формулою. У його складі вони запропонували замінити деяку частину іонів натрію аналогічними частинками кальцію. Цей процес, відомий як "легування", призвів до вражаючих результатів.

Виявилося, що під час контакту з повітрям іони кальцію спонтанно мігрують на поверхню катода, утворюючи тонкий, але міцний шар. Це покриття ефективно захищає катод від руйнівних хімічних реакцій. Якщо звичайний NFM-катод після двох днів на повітрі втрачав 35% своєї ємності, то його аналог з добавкою кальцію не втратив її зовсім. Крім того, легування поліпшило кристалічну структуру матеріалу і збільшило відстань між шарами, що позитивно позначилося і на продуктивності.

Важливість відкриття

У результаті завдяки цій модифікації стануть можливими довговічні та стабільні натрій-іонні акумулятори, які не бояться контакту з повітрям і вологою, зокрема на етапі виробництва. Це значно спрощує і здешевлює їх складання. А це — ключ до масового впровадження таких АКБ. До того ж і натрій, і кальцій — це недорогі елементи, які неважко добувати.

Найкраще вони підходять для стаціонарних систем зберігання енергії — домашніх акумуляторів і промислових накопичувачів для сонячних і вітряних електростанцій, де важливі не стільки розміри, скільки ціна та безпека.

Раніше Фокус повідомляв про 5 потужних матеріалів, здатних замінити літієві акумулятори. Технологічний інститут Нью-Джерсі (NJIT, США) повідомив про виявлення нових пористих матеріалів, які є доступною та екологічною альтернативою літій-іонним акумуляторам.